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【科普】FDM塑料耗材打印的基礎常識 

2016-08-07 21:33
3d打印打印機,在當前的市場普及的還是桌面級的fdm塑料3d打印機,這里就講講其打印用到的耗材的幾個知識點,希望對大家有所幫助;

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擠出溫度

即噴嘴溫度,耗材融化的溫度。FDM耗材有一定的融化范圍,太高了容易過度液化,太低了則擠壓不出來,還對機器有折損。

推薦值一般用200℃(PLA等)、230℃(ABS等)、260℃(HIPS等);不同的廠家生產(chǎn)的會有一定的差距,具體按廠家給的推薦值打印。

平臺溫度


因部分耗材因冷卻收縮而變形(即翹邊),打印較大面積的物體時容易導致打印失敗,故某些機型會采用金屬或PCB的熱床對平臺進行加熱,減少形變以緩解翹邊。主要針對ABS等材料,而且需注意的是,部分機型并不帶熱床,這個時候我們可以考慮使用美紋紙增加模型和平臺的附著力等輔助降低模型的翹邊概率。

材料冷熱收縮率越大,打印物品體積越大,熱床就越重要。而使用冷熱收縮率小的耗材及打印小尺寸件時可以不需要。

NO1 堵頭

狹義上指噴嘴內(nèi)有碳化、焦化或未融化的耗材殘渣導致噴嘴內(nèi)腔變窄,進絲壓力加大,出絲不順。廣義上,其他原因(如刮料,耗材太軟,擠出溫度過低)造成的熱端不出絲現(xiàn)象也可稱堵頭。
不出絲會導致耗材碳化堵頭,而堵頭也會導致不出絲,如此惡性循環(huán)。故從結(jié)果上看,不出絲與堵頭基本沒區(qū)別;當然耗材在斷了的情況除外。

NO2 刮料


熱端處的進絲電機上的進絲輪(也叫導絲輪、導輪等)刮掉耗材絲的一部分,會造成抓料困難,進絲不順。

NO3 受潮

顧名思義,某些耗材易吸收空氣中水分,導致打印過程中出現(xiàn)水分氣化產(chǎn)生氣泡破裂現(xiàn)象,嚴重影響打印品質(zhì)。

NO4 拉絲

熱端在空走時,因為受熱膨脹的線材及引力影響,噴嘴仍會溢出少量耗材,移動過程中凝固造成拉絲現(xiàn)象。尤其打印復雜結(jié)構(gòu)時會影響成品質(zhì)量??赏ㄟ^設置“回抽”參數(shù)緩解。為減少拉絲現(xiàn)象,而在不出絲時往回抽一點料,抑制耗材溢出(Replicatorg機型原生不支持,Ultimaker結(jié)構(gòu)和Delta結(jié)構(gòu)機型一般支持)。

NO5 翹邊
  
耗材層積過程中不可避免地因熱脹冷縮而發(fā)生不可逆的變形,一般在較大面積(大概手機殼面積)的物體時發(fā)生。目前所有耗材都有此現(xiàn)象,程度差別而已,尤其ABS較為嚴重。

NO6 強度

一般指的是韌性(耐拉伸和彎曲)和硬度等的綜合表現(xiàn),而非僅僅是硬度(玻璃比橡皮硬,摔在地上只有玻璃會碎)。

NO7 黏度

指耗材加熱液化后的黏度,與液化流動性相關。一般是擠出溫度越高,黏度越高。而黏度越高,成型件粘結(jié)度越好,相應地強度也越高。

但另一方面,也就越難以去除支撐,越容易拉絲。因此,有利也有弊。

NO8 支撐

模型的懸空部分無法直接打印,需要有額外打印的支撐部分才可順利成型。

可溶支撐:使用可溶材料打印的支撐。可以用液體溶解去除,而不傷害物體本體,故常用于復雜結(jié)構(gòu)的打印。


NO9 垂絲

指無支撐條件下,打印斜面時的耗材下垂情況。一般FDM機型在打印45°以下的斜面時容易發(fā)生。液化程度越大,垂絲越嚴重。

NO10 橋接

也稱“架橋”,指無支撐且斜面接近0°(懸空面)條件下的垂絲,即耗材在多少長度內(nèi)能保持接近直線的能力。是打印懸空面能力的指標,液化程度越大,橋接質(zhì)量越差。


NO11 打印速度

每秒噴嘴移動多少毫米的意思。視耗材與設備性能而定,近端送絲機型因為熱端較重,只能使用50-100。

熱端輕巧的遠端送絲機型(如Ultimaker結(jié)構(gòu)和Delta結(jié)構(gòu))甚至可以達到150。太高都是吹牛。

NO12 底盤(raft)

又稱 “底座”,模型底部額外附加的一層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),用于加強打印的穩(wěn)定性及彌補平面不平整。

一般難以拆除,僅在一些工業(yè)級FDM設備及太爾時代的桌面級機型,還有部分切片軟件支持生成易拆除的底墊。

多孔打印平臺
也稱“洞洞板”“面包板”“多孔PCB板”、“高抓力板”等,稱呼未統(tǒng)一。使用PCB基板打上大量洞洞支撐,增加底墊的接觸面積,可以顯著地增加底墊的抓力,緩解翹邊和增加打印穩(wěn)定性。

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